DE806001C

DE806001C - Reflector for luminous surfaces

Info

Publication number: DE806001C
Application number: DEP22078A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhart Rudolph
Original assignee: HOERNER FA EUGEN
Current assignee: HOERNER FA EUGEN
Priority date: 1948-11-19
Filing date: 1948-11-19
Publication date: 1951-06-11

Description

Reflektor für leuchtende Flächen Für viele beleuchtungstechnische Zwecke ist das Ideal eine mit gleichmäßiger Leuchtdichte leuchtende ebene Fläche, die in den zu beleuchtenden Raum hineinstrahlt. Man hat sich diesem Ideal durch rückseitig beleuchtete Opal- oder Mattglasscheiben oder durch Anordnung von vielen dicht beieinanderstehenden Lampen zu nähern gesucht, allerdings stets mit großem Energieverlust.Reflector for luminous surfaces For many lighting technology Purposes, the ideal is a flat surface that shines with uniform luminance, which radiates into the room to be illuminated. You got through this ideal Backlit opal or matt glass panes or by arranging many Tried to approach closely spaced lamps, but always with large ones Loss of energy.

Der im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Reflektor ist dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Querschnitte des Reflektors Evolventen oder näherungsweise Evolventen des in gleicher Ebene liegenden Querschnittes der leuchtenden Fläche oder einer sie umgebenden Fläche sind; er hat gegenüber den bekannten Anordnungen den Vorteil, eine an sich beliebig gestaltete konvexe, mit gleichmäßiger Leuchtdichte leuchtende Oberfläche (z. B. eine Leuchtstoffröhre) optisch in eine ebene Fläche auszubreiten, die, bei vollkommenem Reflexionsvermögen des Reflektors, mit der gleichen bziv. bei näherungsweiser Evolventenform annähernd der gleichen Leuchtdichte wie die konvexe Ausgangsfläche strahlt und gleichzeitig den gleichen bzw. nahezu gleichen Flächeninhalt wie diese besitzt, so daß man außer der beleuchtungstechnisch zweckmäßigen ebenen strahlenden Fläche eine optimale Lichtausbeute erhält.The reflector according to the invention described below is thereby characterized in that one or more cross sections of the reflector involute or approximately involute of the cross-section of the luminous one lying in the same plane Area or a surrounding area; he has opposite the known arrangements the advantage of a convex shape with a uniform luminance luminous surface (e.g. a fluorescent tube) optically into a flat surface to spread that, with perfect reflectivity of the reflector, with the same bziv. with an approximately involute shape, approximately the same luminance as the convex exit surface radiates and at the same time the same or almost the same Has surface area like this, so that one is expedient in addition to the lighting technology even, radiant surface receives an optimal light output.

In Abb. i ist der Querschnitt einer röhrenförmigen Leuchte i mit einem bekannten Reflektor a, wie er weithin in der Technik eingeführt ist, dargestellt. Die die Lampe durch die Fläche U-V verlassende Strahlung besitzt jedoch, wie man leicht sieht, keine gleichmäßige Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Strahlung im Punkt P ist beispielsweise in der Richtung A-P gleich der Leuchtdichte der Röhre, in Richtung B-P bei vollkommenem Reflexionsvermögen ebenfalls, da dieser Strahl vom Punkt C der Röhre ausgeht. In Richtung D-P ist sie jedoch Null, da der Strahl nicht von einem Punkt der Röhre ausgeht.In Fig. I is the cross section of a tubular lamp i with a known reflector a, as it is widely introduced in the art, shown. However, the radiation exiting the lamp through surface U-V possesses how to easy sees no uniform luminance. The luminance of the radiation in the point For example, in the direction A-P, P is equal to the luminance of the tube, in the direction B-P also with perfect reflectivity, since this ray from point C the tube goes out. In the direction of D-P, however, it is zero, since the ray is not from one point of the tube goes out.

Andererseits gibt es bei dieser Anordnung Strahlen, die von der leuchtenden Fläche ausgehen und nach Reflexion am Reflektor wieder auf die leuchtende Fläche treffen und dort weitgehend verschluckt werden und damit für die Beleuchtung verlorengehen (z. B. C-E-F).On the other hand, with this arrangement there are rays that emanate from the luminous surface and hit the luminous surface again after being reflected on the reflector, where they are largely swallowed and thus lost for the lighting (e.g. CEF).

Der erfindungsgemäße Reflektor, von dem in Abb. 2 ein Ausführungsbeispiel mit kreisförmigem Leuchtkörperquerschnitt gezeigt wird, hat demgegenüber diel Eigenschaft; daß sämtliche Strahlen, die (durch jeden Punkt und in *jeder Richtung) aus der Fläche U-V heraustreten, von der leuchtenden Röhre ausgehen. Bei vollkommenem Reflexionsvermögen ist deshalb wegen der Invarianz der Leuchtdichte im Strahlengang die Leuchtdichte der durch die Fläche U-V gehenden Strahlung die gleiche wie die der leuchtenden Röhre selbst.The reflector according to the invention, of which in Fig. 2 an embodiment is shown with a circular filament cross-section, on the other hand, has the property; that all rays (through every point and in * every direction) from the surface Step out U-V, proceed from the glowing tube. With perfect reflectivity is therefore the luminance due to the invariance of the luminance in the beam path the radiation passing through the surface U-V is the same as that of the shining radiation Tube itself.

Außerdem hat der erfindungsgemäße Reflektor die Eigenschaft, daß kein Strahl, der von der Röhre ausgeht, wieder auf diese zurückreflektiert wird, sondern alle in den zu beleuchtenden Raum laufen, so daß bei vollkommenem Reflexionsvermögen die Energieausbeute vollständig ist.In addition, the reflector according to the invention has the property that no Beam that emanates from the tube is reflected back onto it, but all run into the room to be illuminated, so that with perfect reflectivity the energy yield is complete.

Jeder Strahl A-B, der von dem leuchtenden Umfang des in Abb. 2 dargestellten Leuchtkörperquerschnittes i tangential ausgeht, trifft infolge der geometrischen Eigenschaften der Evolvente 2 senkrecht auf diese auf und wird somit in sich selbst zurückreflektiert. Er ist gleichzeitig das Einfallslot für das Evolventenelement B, das er durchstößt. Damit ist aus Abb. 2 sofort ersichtlich, daß alle im Punkt B reflektierten Strahlen, die rechts von der Linie A-B durch die Linie U-V treten, von dem leuchtenden Kurvenstück A-0 stammen. Da man die Tangente A-B mit dem gleichen Ergebnis ganz beliebig ziehen kann, kann man keinen Strahl durch die Linie U-V finden, der nicht entweder direkt oder über die reflektierende Evolvente auf die leuchtende Kurve trifft. Damit ist nachgewiesen, daß bei Verwendung eines vollkommenen Reflektors 2 in der erfindungsgemäßen Form die ebene Fläche U-V mit der gleichen Leuchtdichte wie der Leuchtkörper i strahlt. Die.Länge U-V ist gleich der Länge der leuchtenden Kurve i. Sie ist somit beleuchtungstechnisch in eine gerade Linie bzw. die gesamte leuchtende Fläche in eine ebene Fläche ausgebreitet worden.Each ray AB, which emanates tangentially from the luminous circumference of the filament cross section i shown in Fig. 2, hits the involute 2 perpendicularly due to the geometric properties and is thus reflected back into itself. It is also the perpendicular for the involute element B, which it penetrates. It can thus be seen immediately from Fig. 2 that all rays reflected at point B, which pass through the UV line to the right of the line AB, originate from the luminous curve segment A-0. Since one can draw the tangent line AB with the same result quite arbitrary, one can not find a beam through the line UV which is not either directly or incident via the reflective involute curve on the luminous. This demonstrates that when using a perfect reflector 2 in the form according to the invention, the flat surface UV radiates with the same luminance as the luminous element i. The length UV is equal to the length of the glowing curve i. In terms of lighting, it is thus spread out in a straight line or the entire luminous area in a flat surface.

Gleichzeitig geht aus Abb. 2 hervor, daß kein Strahl, der vom Leuchtkörper im Punkt B ausgeht und reflektiert wird, wieder auf den Leuchtkörper zurückkommt. Die Energieausnutzung ist somit bei der erfindungsgemäßen Anordnung die bestmögliche. Ist es aus technischen Gründen nicht möglich, die Spitze des Evolventenreflektors auf das Leuchtrohr aufzusetzen, oder muß man den Reflektor größer, als es der Evolvente des Leuchtkörpers entspricht, machen, so kann man ebenfalls die gesamte Lichtenergie ausnutzen, wenn man als Reflektor die Evolvente einer den Leuchtkörper umgebenden konvexen Fläche verwendet. In Abb. 3 ist eine solche Anordnung dargestellt. Jeder Strahl (z. B. C-B-D), der von einer solchen umhüllenden Fläche ja ausgehen würde, geht, wie oben gezeigt wurde, nach der Reflexion an der Evolvente 2 dieser Fläche an der Fläche ja selbst vorbei. Da alle von der inneren, leuchtenden Fläche i ausgehenden Strahlen durch die sie umhüllende Fläche ja hindurchtreten, gehen auch alle diese Strahlen (z. B. C'-C-B-D) nach der Reflexion an der Evolvente der äußeren Fläche ja an dieser vorbei und somit mit Sicherheit in den zu beleuchtenden Raum.At the same time, it can be seen from Fig. 2 that no ray which emanates from the luminous element at point B and is reflected comes back to the luminous element. The energy utilization is thus the best possible in the arrangement according to the invention. If, for technical reasons, it is not possible to place the tip of the involute reflector on the light tube, or if you have to make the reflector larger than the involute of the lamp, you can also use the entire light energy if you use the involute as the reflector the convex surface surrounding the filament is used. Such an arrangement is shown in Fig. 3. Every ray (e.g. CBD) that would emanate from such an enveloping surface goes, as shown above, past the surface itself after the reflection at the involute 2 of this surface. Since all rays emanating from the inner, luminous surface i pass through the surface surrounding it, all these rays (e.g. C'-CBD) also go past the involute of the outer surface after the reflection and thus go with it Security in the room to be illuminated.

Bei mehr als einem Leuchtkörper setzt man die Reflektoren entsprechend aus Evolventenstücken zusammen. Dabei ist es zweckmäßig, die Abstände der Leuchtkörper mindestens so groß zu wählen, daß die in die Ebene senkrecht zur Beleuchtungsrichtung abgewickelten Leuchtkörperumfänge gerade zusammenstoßen. Ein Beispiel für zwei kreisförmige Rohre ist in Abb. 4 gezeigt. Die Evolventenreflektoren 2 sind hierbei so angeordnet, daß die Umfänge dn der Leuchtrohre i und i' vom Durchmesser d gerade zusammenstoßen. .If there is more than one luminaire, the reflectors are set accordingly composed of involute pieces. It is useful to adjust the spacing between the luminous bodies to be chosen at least so large that the plane perpendicular to the direction of illumination just collide with the unwound filament circumferences. An example of two circular Pipes is shown in Fig. 4. The involute reflectors 2 are arranged in such a way that that the circumferences dn of the light tubes i and i 'of diameter d just collide. .

Bei einfach gekrümmten Leuchtflächen ist der erfindungsgemäße Reflektor ebenfalls einfach gekrümmt. Der Reflektorquerschnitt senkrecht zur Achse der ebenen Abwicklung ist die Evolvente des Leuchtflächenquerschnittes. Bei doppelt gekrümmten leuchtenden Flächen, die die Form einer Drehfläche haben; muß in jeder Schnittebene, die durch die Drehachse geht, der Reflektorquerschnitt die Evolvente des Querschnittes der leuchtenden Fläche sein.The reflector according to the invention is used in the case of simply curved luminous surfaces also simply curved. The reflector cross-section perpendicular to the axis of the plane Development is the involute of the light area cross-section. With doubly curved luminous surfaces that have the shape of a rotating surface; must be in every cutting plane, which goes through the axis of rotation, the reflector cross-section the involute of the cross-section be the luminous surface.

Reflektorformen, bei denen die Evolvente infolge herstellungstechnischer Vereinfachungen nur näherungsweise nachgebildet ist, z. B. Verzicht auf die theoretisch notwendige Evolventenspitze, geben ebenfalls gegenüber den bisher üblichen Reflektoren bedeutende Verbesserung der Lichtausbeute.Reflector shapes in which the involute as a result of manufacturing technology Simplifications are only approximated, z. B. Waiving the theoretically necessary involute tip, also give compared to the previously usual reflectors significant improvement in light output.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Reflector for luminous surfaces, characterized in that one or more cross-sections of the reflector are involutes or approximately involutes of the cross-section of the luminous surface lying in the same plane or of a convex surface surrounding the luminous surface.

2. Reflector according to claim i, characterized in that cross sections of the reflector Evolving duck pieces are. .

3. Reflector according to claim i or 2 for developable, luminous surfaces, in particular tubes, characterized in that the vertical to the unwinding axis or tube axis lying cross-section has an involute shape.

4. reflector according to claims i and 2 for double-curved luminous rotating surfaces, characterized marked, that the cross-sections of the reflector passing through the axis of rotation are involute to have.

5. Reflector according to one of claims i to 4 for consisting of several pieces Luminous body, characterized in that its cross-sections correspond to the individual Luminous bodies belonging involute pieces exist.

6. reflector according to claim 3 and 5 for fluorescent tubes, characterized in that the distance between the involute axes is equal to or almost equal to the circumference of the fluorescent tubes.